1.(2024·河南鄭州模擬)Rb蛋白是一種基因調(diào)節(jié)蛋白的抑制蛋白,去磷酸化的Rb蛋白被激活后與特定的基因調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合,使后者不能激活與細胞分裂相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,導致細胞失去細胞周期。生長因子能改變Rb蛋白的作用,促進細胞分裂。下列分析不合理的是( )
A.若細胞內(nèi)Rb蛋白去磷酸化水平升高,則不利于細胞增殖
B.生長因子有利于基因調(diào)節(jié)蛋白激活與細胞分裂相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄
C.Rb蛋白失活會釋放基因調(diào)節(jié)蛋白,啟動靶基因合成mRNA
D.與胚胎干細胞相比,骨骼肌細胞中Rb蛋白磷酸化水平較高
答案D
解析由題干信息可知,去磷酸化的Rb蛋白被激活后與特定的基因調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合,使后者不能激活與細胞分裂相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,導致細胞失去細胞周期,抑制細胞增殖,所以若細胞內(nèi)Rb蛋白去磷酸化水平升高,則不利于細胞增殖,A項合理;由題干信息可知,去磷酸化的Rb蛋白被激活后與特定的基因調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合,使后者不能激活與細胞分裂相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,導致細胞失去細胞周期,抑制細胞增殖,而生長因子能改變Rb蛋白的作用,促進細胞分裂,所以生長因子有利于基因調(diào)節(jié)蛋白激活與細胞分裂相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,B項合理;由題干信息可知,若Rb蛋白失活,則不會與特定的基因調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合,釋放基因調(diào)節(jié)蛋白,從而啟動靶基因轉(zhuǎn)錄合成mRNA,C項合理;骨骼肌細胞是高度分化的細胞,不能再分裂,故其中的Rb蛋白磷酸化水平較低,去磷酸化水平較高,D項不合理。
2.(2024·山東濱州二模)為研究某種動物體細胞的細胞周期,在t0時將S期的細胞用3H全部標記,然后換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng),不同間隔時間取樣做細胞放射性自顯影實驗,統(tǒng)計其中帶3H標記的M期細胞所占的百分比。t1(t1=t0+3 h)時發(fā)現(xiàn)被標記的細胞開始進入M期;t2(t2=t1+1 h)時50%的被標記細胞處于M期,處于M期的被標記細胞的數(shù)目在增加;t3(t3=t2+4 h)時50%被標記細胞處于M期且處于M期的被標記細胞的數(shù)目在減少;t4(t4=t3+8 h)時出現(xiàn)被標記的細胞第二次進入M期。下列說法正確的是( )
A.t0~t4時間段被3H標記的細胞均不會經(jīng)歷核糖體形成的時期
B.t1~t4時間段被3H標記的細胞經(jīng)歷了一個完整的細胞周期
C.t2~t3時間段被3H標記的部分細胞核DNA復制會因環(huán)境影響而出錯
D.該細胞周期中G1、S、G2和M期時長分別為4 h、2 h、3 h和4 h
答案D
解析核糖體增生發(fā)生在G1期,分析題意可知,t1時最早發(fā)現(xiàn)被標記的細胞進入M期,t4時出現(xiàn)被標記的細胞第二次進入M期,所以t1~t4時間段細胞經(jīng)過一個細胞周期,因此在t0~t4時間段存在細胞分裂前的間期,存在核糖體增生,A項錯誤;題中t1(t1=t0+3 h)時開始檢測到帶3H標記的分裂期細胞,說明最先完成DNA復制的細胞經(jīng)歷G2期進入分裂期,則t0~t1為G2期,時間為3 h,t2(t2=t1+1 h)時50%的被標記細胞進入M期且處于M期的被標記細胞的數(shù)目在增加,說明G2+1/2S=4(h),即S期等于2 h,t3(t3=t2+4 h)時50%的被標記細胞處于M期且處于M期的被標記細胞的數(shù)目在減少,即1/2 S+G2+M=8(h),因此M期等于4 h,t4(t4=t3+8 h)時出現(xiàn)被標記的細胞第二次進入M期,t1~t4時間段細胞經(jīng)過一個細胞周期的時間(經(jīng)歷階段為M+G1+S+G2),時間為13 h,因此G1期等于4 h,B項錯誤,D項正確;S期細胞的DNA容易受到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生差錯,由上述分析可知,S期等于2小時,t2時被3H標記的細胞不處于S期,因此在t2~t3時間段被3H標記的細胞不會因環(huán)境的影響而引起核DNA復制出錯,C項錯誤。
3.(2024·湖南常德三模)細胞周期阻滯時,若細胞生長則會出現(xiàn)不可逆衰老,而細胞不生長則不會出現(xiàn)衰老現(xiàn)象。為驗證這一結(jié)論,科學家用HT細胞設計如下圖所示實驗,其中血清中含細胞生長所需的生長因子,藥劑X可誘導蛋白L的表達,蛋白L具有阻滯細胞周期的作用。下列說法錯誤的是( )
A.蛋白L使細胞停滯在G1期
B.在有無血清的情況下,藥劑X均可誘導L蛋白的合成
C.將乙組細胞轉(zhuǎn)移至不含藥劑X的培養(yǎng)液中,細胞周期不能恢復正常
D.丙組會出現(xiàn)細胞衰老的特征
答案D
解析藥劑X可誘導蛋白L的表達,比較甲和乙,加入藥劑X后,G1期細胞數(shù)目增加,說明蛋白L使細胞停滯在G1期,A項正確;比較丙和丁,在沒有血清的條件下,丙組加入藥劑X,G1期細胞數(shù)目增加,所以在有無血清的情況下,藥劑X均可誘導L蛋白的合成,B項正確;乙組細胞添加的藥劑X可誘導蛋白L的表達,蛋白L具有阻滯細胞周期的作用,同時乙組細胞添加了適量血清,血清中含細胞生長所需的生長因子,細胞周期阻滯時,若細胞生長則會出現(xiàn)不可逆衰老,如果將乙組細胞轉(zhuǎn)移至不含藥劑X的培養(yǎng)液中,細胞周期不能恢復正常,C項正確;丙組不含血清,即沒有生長因子,細胞不生長則不會出現(xiàn)衰老現(xiàn)象,D項錯誤。
突破點2 細胞分裂過程中的遺傳與變異現(xiàn)象
4.(2024·山東菏澤一模)下圖分別表示某動物(2n)精巢中處于分裂期的甲細胞和乙細胞,用紅色熒光和綠色熒光分別標記其中兩條染色體的著絲粒,在熒光顯微鏡下觀察著絲粒隨時間的變化,發(fā)現(xiàn)其依次出現(xiàn)在細胞①~③(或①~④)的不同位置處。下列說法正確的是( )
A.甲細胞和乙細胞中均標記的是一對同源染色體的著絲粒
B.甲細胞的著絲粒到達③位置時,細胞內(nèi)的染色體數(shù)為4n
C.乙細胞的著絲粒從①到②位置的過程中DNA數(shù)目加倍
D.乙細胞的著絲粒到達④位置時,每條染色體上DNA含量為2個
答案D
解析圖乙①→②階段發(fā)生了同源染色體的聯(lián)會,因而推測乙中兩條染色體是一對同源染色體,但圖甲為有絲分裂或減數(shù)分裂Ⅱ,甲細胞中的兩條染色體不一定是一對同源染色體,A項錯誤。甲細胞①~③過程可能為有絲分裂或減數(shù)分裂Ⅱ,若是有絲分裂,則細胞內(nèi)的染色體數(shù)為4n;若是減數(shù)分裂Ⅱ,則細胞內(nèi)的染色體數(shù)為2n,B項錯誤。乙細胞的著絲粒從①到②位置的過程是進行同源染色體聯(lián)會配對,DNA數(shù)目不變,C項錯誤。乙細胞的著絲粒到達④位置時,同源染色體分離,此時仍存在姐妹染色單體,因此每條染色體上DNA含量為2個,D項正確。
5.(2024·山東淄博一模)減數(shù)分裂時某些同源染色體可發(fā)生不等位的互換,下圖為一個基因型為AABBCCDD的植物細胞在減數(shù)分裂時的不等位互換。下列說法錯誤的是( )
A.同源染色體聯(lián)會發(fā)生異常是不等位互換的前提
B.染色體的互換過程需要DNA連接酶的催化
C.CID2、DIC2可能分別成為C、D基因的等位基因
D.該細胞減數(shù)分裂能產(chǎn)生4種不同基因型的配子
答案D
解析在不等位互換中,聯(lián)會的同源染色體發(fā)生異常,導致非姐妹染色單體之間的互換,所以同源染色體聯(lián)會發(fā)生異常是不等位互換的前提,A項正確;在不等位互換過程中,DNA連接酶催化互換的DNA片段的連接,所以染色體的互換過程需要DNA連接酶的催化,B項正確;由于發(fā)生了不等位互換,產(chǎn)生了新的基因CID2和DIC2,這兩個新的基因有可能替代了原有的C基因和D基因,成為它們的等位基因,C項正確;原始細胞的基因型為AABBCCDD,經(jīng)過減數(shù)分裂和互換后,產(chǎn)生的配子可能有多種組合,但不會超過4種,具體取決于互換的頻率和位置,由于此題目沒有提供具體的配子組合和數(shù)量,所以無法計算產(chǎn)生不同基因型的配子數(shù)量,D項錯誤。
6.(2024·重慶二模)果蠅的紅眼(R)對白眼(r)為顯性,這對基因位于X染色體上。已知果蠅的性染色體有如下異常情況:XXX與OY(無X染色體)在胚胎期死亡、XXY為可孕雄蠅、XO(無Y染色體)為不育雄蠅。某紅眼雄果蠅與一白眼雌果蠅雜交,子代出現(xiàn)了一只紅眼雄果蠅。究其原因,不可能的是( )
A.親本雄果蠅的初級精母細胞,在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期,X和Y染色體片段互換
B.親本雌果蠅的卵細胞形成過程中,r基因發(fā)生了基因突變
C.親本雄果蠅的次級精母細胞,在減數(shù)分裂Ⅱ后期,性染色體未分離
D.親本雌果蠅產(chǎn)生了不含性染色體的卵細胞,與基因型為XR的精子結(jié)合
答案C
解析親本雄果蠅XRY的初級精母細胞,在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期,X和Y染色體片段互換產(chǎn)生YR的精子,A項不符合題意;親本雌果蠅XrXr的卵細胞形成過程中,r基因發(fā)生了基因突變,產(chǎn)生XR的卵子,B項不符合題意;親本雄果蠅的次級精母細胞,在減數(shù)分裂Ⅱ后期,性染色體未分離,產(chǎn)生的是YY或XRXR或O(無性染色體)的精子,子代不會有紅眼雄果蠅,C項符合題意;親本雌果蠅產(chǎn)生了不含性染色體的卵細胞,與基因型為XR的精子結(jié)合,D項不符合題意。
7.(不定項)(2024·山東青島三模)研究人員在研究卵原細胞減數(shù)分裂過程中,發(fā)現(xiàn)了一種非常規(guī)的細胞分裂過程(“逆反”減數(shù)分裂),如圖所示,它可以在某些情況下增強生物體的遺傳變異。下列說法正確的是( )
A.“逆反”減數(shù)分裂的發(fā)生可能與紡錘體的結(jié)構(gòu)有關(guān)
B.“逆反”減數(shù)分裂過程中,等位基因分離發(fā)生在MⅡ
C.“逆反”減數(shù)分裂經(jīng)MⅠ后染色體數(shù)目減半
D.“逆反”減數(shù)分裂更易獲得含重組染色體的卵細胞
答案AD
解析由題圖分析可知,“逆反”減數(shù)分裂過程中MⅠ時姐妹染色單體分開,同源染色體未分離,MⅡ時,同源染色體分離,紡錘體與染色體的排列、移動和移向兩極有關(guān),故“逆反”減數(shù)分裂的發(fā)生可能與紡錘體的結(jié)構(gòu)有關(guān),A項正確;“逆反”減數(shù)分裂過程中MⅠ時姐妹染色單體分開,同源染色體未分離,而MⅡ時,同源染色體分離,因此,若在“逆反”減數(shù)分裂過程中發(fā)生了互換,等位基因的分離可能發(fā)生在MⅠ或MⅡ,B項錯誤;“逆反”減數(shù)分裂過程中,MⅠ時著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,經(jīng)MⅠ后染色體數(shù)目未減半,C項錯誤;由題圖可知,“逆反”減數(shù)分裂獲得含重組染色體的卵細胞的概率更高,D項正確。
8.(2024·河北邢臺一模)某雄性動物的基因型為AaXBY,現(xiàn)對其體內(nèi)的一個精原細胞的分裂進行分析。不考慮基因突變,下列敘述正確的是( )
A.若四分體時期發(fā)生了染色體互換,則該精原細胞可能產(chǎn)生4種基因型的精細胞
B.若產(chǎn)生的精細胞的基因型為AXBY,則該精原細胞的異常發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ時
C.該精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個子細胞的基因型相同
D.減數(shù)分裂Ⅰ后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期時,細胞中的Y染色體數(shù)一般為2條
答案A
解析如果四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間沒有發(fā)生互換,則該精原細胞產(chǎn)生2種基因型的精細胞;如果四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生互換,該精原細胞可能會產(chǎn)生4種基因型的精細胞,A項正確。若產(chǎn)生的精細胞的基因型為AXBY,說明同源染色體沒有分離,則該精原細胞的異常發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期,B項錯誤;該精原細胞在減數(shù)分裂Ⅰ后期會發(fā)生同源染色體的分離、非同源染色體自由組合,所以該精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的四個細胞是兩種類型,即這四個子細胞的基因型兩兩相同,C項錯誤;減數(shù)分裂Ⅰ后期細胞中的Y染色體數(shù)一般為1條,減數(shù)分裂Ⅱ后期時,由于著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,細胞中的Y染色體數(shù)一般為2條或0條,D項錯誤。
9.(2024·山東聊城一模)某雄果蠅(2n=8)基因型為AaBb,a、b基因位于同一條常染色體上,該雄果蠅某精原細胞進行減數(shù)分裂時,四分體的非姐妹染色單體之間發(fā)生片段互換,產(chǎn)生了一個基因型為Ab的精子。該精原細胞進行減數(shù)分裂過程中,某兩個分裂期的染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)如圖所示。下列說法正確的是( )
圖1
圖2
A.圖1、圖2所示時期的細胞中的染色單體數(shù)均為8條
B.圖2所示時期的細胞中可能含有0條或1條或2條X染色體
C.與該精子來源于同一個次級精母細胞的另一個精子的基因型是Ab或AB
D.若該雄果蠅與基因型為aabb的雌果蠅測交,子代分離比為40∶10∶10∶40,則該雄果蠅中發(fā)生互換的精原細胞的比例為2/5
答案D
解析圖2中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)之比為1∶1,此時細胞內(nèi)無染色單體,A項錯誤;圖2含有8條染色體,不含染色單體,且為分裂期的圖像,故可表示減數(shù)分裂Ⅱ后期,由于減數(shù)分裂Ⅰ后期X染色體和Y染色體分離,且減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂,因此減數(shù)分裂Ⅱ后期細胞中含有0或2條X染色體,故圖2所示時期的細胞中可能含有0或2條X染色體,B項錯誤;已知該果蠅基因型為AaBb,a、b基因位于同一條常染色體上,該雄果蠅某精原細胞進行減數(shù)分裂時,四分體的非姐妹染色單體之間發(fā)生片段互換,產(chǎn)生了一個基因型為Ab的精子,若產(chǎn)生該精子時是A、a基因所在的片段發(fā)生互換,則形成Ab精子的次級精母細胞基因型為Aabb,來自同一個次級精母細胞的另一個精子的基因型是ab,若是B、b基因所在的片段發(fā)生互換,則形成Ab精子的次級精母細胞基因型為AABb,則來自同一個次級精母細胞的另一個精子的基因型為AB,綜合兩種情況,來自同一個次級精母細胞的精子的基因型是ab或AB,C項錯誤;根據(jù)題意“若該雄果蠅與基因型為aabb的雌果蠅測交,子代分離比為40∶10∶10∶40”,可知該雄果蠅產(chǎn)生的重組配子Ab的概率=10/(40+10+10+40)=1/10,假設該雄果蠅中發(fā)生互換的精原細胞的比例為x,則1/4x=1/10,x=2/5,D項正確。

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